准均质压燃二甲醚发动机的性能与排放特性研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入不同量二甲醚对发动机性能与排放特性影响的试验研究。结果表明:采用准均质充量压缩工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行;热效率提高;排气温度略有降低;NO_x排放下降了30%～50%,但HC和CO排放有所上升。随着进气管中引入的二甲醚量的增加,NO_x、HC和CO排放都随之增加。采用预混准均质压燃工作模式是进一步提高二甲醚发动机的热效率并降低NO_x排放的有效措施之一。     

变压缩比二甲醚均质充量压燃发动机排放特性的研究

在TY1100柴油机上试验研究了8．0、10．7、14．0三种压缩比￡对二甲醚均质压燃发动机排放特性的影响。研究结果表明：三种压缩比均可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于零,并实现无烟燃烧;发动机的低排放区与混合气过量空气系数密切相关,不同ε有不同的最佳运行范围,在此范围内,CO均能达到0．29,6的低排放,HC则在ε=10．7附近时较高。     

辛烷值对均质压燃发动机燃烧特性和性能的影响

通过不同比例的正庚烷和异辛烷混合得到不同辛烷值的混合燃料，在一台单缸直喷式柴油机上研究燃料辛烷值对均质压燃发动机燃烧特性、性能和排放特性的影响．研究结果表明，燃料辛烷值增加，着火始点推迟，燃烧反应速率降低，缸内爆发压力降低．燃料辛烷值增高，均质压燃向大负荷工况拓宽，燃料辛烷值较高时，存在极限转速，辛烷值增加，极限转速降低．对于每一工况，存在一个最佳经济性的燃料辛烷值，负荷增大，最佳辛烷值增高；随着燃料辛烷值增高，发动机NO、HC和CO排放增加，尤其是HC排放增加更为明显．对于均质压燃发动机，低负荷工况适合燃用低辛烷值燃料，高负荷工况适合燃用高辛烷值燃料。     

柴油均质压燃发动机的循环模拟研究

建立了一个柴油均质压燃发动机的零维循环计算模型,用基元反应机理和感应时间（EMIT）模型预测着火正时,用拟合的对数正态分布函数计算不同工况的放热率。与试验的对比表明,模型能够比较准确地预测不同工况柴油均质压燃发动机的工作性能。用建立的模型分析了配气定时对柴油均质压燃燃烧过程的影响,计算表明配气定时可以控制均质压燃燃烧的运行工况范围。     

二甲醚均质充量压燃发动机排放特性的试验研究

试验研究了压缩比为10．7的二甲醚均质充量压缩点燃燃烧发动机的排放特性。试验结果表明，采用DME HCCI燃烧方式可以有效控制发动机的氮氧化合物排放，使其接近于零，实现无烟燃烧。在一定的负荷范围内，发动机的碳氢和一氧化碳排放与柴油机相当；低负荷时混合气过稀，则碳氢和一氧化碳排放偏高，而高负荷混合气过浓时，又有可能导致敲缸。发动机稳定运转的条件是一定的空燃比必须对应一定的发动机转速和负荷。     

二甲醚均质压燃燃烧过程的试验研究

在一台单缸直喷柴油机上进行了二甲醚(DME)均质压燃(HCCl)燃烧过程的试验．研究结果表明，进气中加入30％的惰性气体CO2,发动机实现HCCl运转的负荷范围从0．05MPa扩展到0．35MPa．二甲醚在HCCl模式下表现出明显的双阶段着火特性，增加惰性气体的浓度，第一阶段着火始点滞后，燃烧放热峰值降低，燃烧持续期延长．排放测试表明，HCCl模式下发动机的NOx排放接近于零，可实现无碳烟排放，但CO和HC排放较高．     

柴油引燃预混天然气准均质压燃着火过程的研究

利用高速摄像技术对柴油引燃预混天然气发动机的着火过程进行了研究，主要分析了混合气浓度，喷油提前角以及环境温度等参数对双燃料发动机着火滞燃期，着火点位置分布和着火点数量的影响，指出柴油引燃预混天然气双燃发动机着火过程是一种准均质压燃着火过程。     

二甲醚均质压燃发动机燃烧特性的研究

二甲醚均质压燃发动机由一台单缸柴油机改造而成,其压缩比为10．7。二甲醚气体随进气进入气缸,形成均质混合气。通过试验采集分析缸内压力,结果表明二甲醚均质压燃燃烧是一个两阶段放热过程,分别发生在610K和900K左右。第一阶段放热量较少,约占10％,正常情况下第二阶段集中在上止点附近,释放出70％以上的燃料热量。发动机负荷对最大缸压力及其出现位置、压力升高率和放热率曲线形状等都有重要影响,而发动机转速对它们的影响比较小。     

掺氢天然气充量均质压燃发动机燃烧和排放特性的数值模拟研究

为研究掺氢对天然气充量均质压燃（homogeneous charge compression ignition, HCCI）发动机的燃烧及排放特性的影响,基于化学反应动力学软件包CHEMKIN中的零维模型模拟天然气HCCI发动机在掺氢比为0%~40%时的燃烧过程及排放,并对其进行数值分析。结果表明：掺入氢气后缸内温度和放热率先略下降后上升而缸内压力变化不明显,着火时刻随掺氢比增加不断提前,CO和CO₂的生成浓度降低而NO的生成浓度上升。掺入氢气为体系提供大量H,使链分支和链传递反应加快,HO₂和OH生成速度加快,造成着火时刻提前。NO的总生成速率随掺氢比增加而加快。     

二甲基醚/天然气双燃料均质压燃的燃烧特性

应用零维热力学模型和化学反应动力学模型计算并分析了二甲基醚(DME)／天然气(CNG)双燃料均质压燃(HCCI)运行工况范围，计算与试验结果相吻合．采用DME／CNG双燃料方式可以有效地扩展HCCI的运行工况范围，发动机转速为1400r／min，最大平均有效压力可达O．52MPa．在一台单缸直喷式柴油机上进行了DME／CNG双燃料HCCI燃烧过程的试验研究，结果表明，DME／CNG双燃料燃烧过程表现出明显的两阶段放热过程，随着CNG浓度增大，缸内最大爆发压力增大，燃烧始点略有推迟，燃烧第二放热峰值增大．而DME浓度对燃烧过程的影响主要通过影响第一阶段放热过程，进而影响第二阶段放热，随着DME浓度加大，第一放热峰值增大，燃烧始点提前，导致第二放热峰值增大，缸内最大爆发压力增大，主燃期缩短，当DME浓度太高时，发动机将出现爆震．     

在用柴油车加载减速烟度和柴油机全负荷烟度的相关性研究

为了研究在用柴油车加裁减速烟度检测方法和柴油机全负荷烟度测量方法的相关性,利用发动机试验台模拟进行了柴油车加栽减速烟度检测试验过程。试验结果表明：如果加载检测过程持续的时间足够长,加裁减速过程测量得到的烟度和相应转速下的稳态全负荷烟度基本相当,这表明我国现行的新生产柴油机全负荷烟度检测方法和即将实施的在用柴油车加载减速烟度测量方法有高度相关性。     

增压直喷式柴油机缸内燃烧可视化及其排放的试验研究

采用AVL缸内视频系统对增压直喷式柴油机CC490ZQ实际工作在低、中转速下,缸内燃烧过程进行了可视化试验研究,同时测量了其烟度、HC、C0及NOx并进行了分析。结果表明：进气涡流是着火初期火焰分布形态的主要控制因素,随着负荷和增压压力的升高,导致燃烧室中心区的扩散燃烧及其比例增加;湍流混合对直喷式柴油机缸内混合燃烧起主要控制作用。     

含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。     

汽油机非稳定加速工况燃烧模型的建立及应用

本文建立了汽油机在加速工况时缸内工作过程计算模型，应用理论方法对缸内工作过程进行了较为详尽的描述，编制了计算程序，其计算结果与试验结果基本吻合，为解决汽油机在瞬态排放及其设计方面提供了较好的依据。     

汽油机怠速稳定性的模糊控制仿真研究

考虑到发动机怠速工作过程的非线性、时变性和不确定性，研究了模糊控制理论在发动机怠速控制中的应用。设计了一种汽油机怠速转速模糊控制系统，并利用MATLAB所提供的Simulink仿真工具确定了控制系统的参数。仿真结果表明：该模糊控制器具有良好的控制性能。     

小型二冲程汽油机电控汽油喷射系统的研制

在总结汽车发动机电控汽油喷射的原理的基础上，针对小排量汽油机的特点和要求，研究开发了适合小排量二冲程汽油机的进气管电控汽油喷射系统，对该系统的构成细节和特点进行了详细的描述。进行了排量为50mL的TB50型二冲程汽油机进气管喷射的试验，其结果表明电控汽油喷射系统可以改善发动机的性能。     

基于扭矩控制的电控单体泵柴油机仿真模型的研究

以电控单体泵控制系统的开发为研究背景,建立了基于扭矩控制的电控单体泵柴油机仿真模型,以利于电控单体泵控制策略算法的开发与仿真研究.通过对基于扭矩控制的发动机模型的仿真,结果表明：扭矩控制算法是一个开放式的适用于整车控制的油量控制算法,所构建的扭矩控制模型能够满足实际电控单体泵控制策略算法的开发与仿真需要.     

柴油机进气和压缩过程中气缸内流动的研究

建立了进气模型和压缩过程三区模型，以研究直喷式柴油机气位内涡流和挤流强度的分布规律。研究结果将用作喷雾分布和燃烧过程计算的重要参数。利用稳流试验数据，首先计算进气过程的瞬时进气涡流和气位内瞬时平均涡流等参数，进而揭示压缩过程中气位内不同区域的涡流衰减和挤流强度，并可预测这些参数随燃烧室主要结构参数和运转工况变化的规律。模型物理概念清晰，运算方便，计算结果得到了试验和有关文献的证实。     

柴油机示功图上止点修正的热力学方法研究

本文对柴油机示功图上止点修正的方法进行研究分析。作者在热力学分析的基础上，利用放热率曲线与计算的多变指数之间的对应关系进行了上止点的修正。试验结果证明，该方法可以实现上止点的实时修正。